[发明专利]一种具有渐变结构的正极性LED及其制备方法

说明书

本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种具有渐变结构的正极性LED及其制备方法，LED的外延结构从下往上依次包括N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层、P型AlInP限制层、P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间插入一组P型(Al_xGa_1‑x)_yIn_1‑yP应变层；其中，x的范围为0x1，y的范围为0y1。本发明通过插入渐变结构替代P型AlGaInP过渡层，可替代界面层，提高出光效率。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种具有渐变结构的正极性LED及其制备方法。

背景技术

近几年，AlGaInP系列发光二极管在显示系统、照明系统、汽车系统等领域得到了广泛的应用，随着各大公司激烈的竞争，以及应用端对于分辨率的不断提升，人们不断的缩小芯片的尺寸来满足各方面的需求。但缩小尺寸的同时，整体的亮度也会随着发光面积的缩小而降低，为此，这几年人们通过各种方法来提升AlGaInP系列发光二极管的亮度。对于AlGaInP系列的LED来说，其在波长620nm的红光波段，内量子效率高达90%以上，主要的提亮路线是提高其外量子效率。因此，在目前的市场氛围下，我们将进一步提高亮度来提升市场竞争力。

业界现有外延结构如图1所示：由下往上依次生长外延材料，包括N型GaAs衬底1、N型GaAs缓冲层2、N型DBR反射层3、N型AlInP限制层4、N型AlGaInP Space层5、有源层6、P型AlGaInP Space层7、P型AlInP限制层8、P型AlGaInP过渡层9、P型GaP窗口层10、P型GaP欧姆接触层11。

现有技术缺点：

P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间的过渡层存在界面，使得光从有源层发出后，在此界面会产生一定的反射效果，导致部分光无法逃逸出该层，从而反射回有源层被重新吸收，影响外量子效率。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种具有晶格、带隙和折射率渐变结构的正极性LED及其制备方法。该外延结构和材料制备方法不仅可以良好的改善现有技术的缺点，还能保证外延片性能的稳定性与生产的可重复性。

本发明提供的一种具有渐变结构的正极性LED，所述LED的外延结构依照外延生长顺序，从下往上依次包括N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层、P型AlInP限制层、P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；

在所述P型AlInP限制层和所述P型GaP窗口层之间插入一组P型(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP应变层；

其中，所述x的范围为0x1，所述y的范围为0y1。

本发明通过在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层界面之间生长一组P型(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP应变层替代P型AlGaInP过渡层，不存在界面层，可以在不影响器件工作电压和晶格失配产生裂纹的前提下，使有源层发出的光在此处尽可能低的反射回去，提高LED的外量子效率，提高LED的亮度。